(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
認知無線（ＣＲ：Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  Ｒａｄｉｏ）に基づく無線通信システムで免許を有する（ｌｉｃｅｎｓｅｄ）システムのスペクトラム現況情報を保存しているＤＢ（Ｄａｔａ  Ｂａｓｅ）サーバーの動作方法において、
認知無線に基づく基地局から前記認知無線に基づく基地局のセル内の装置（ｄｅｖｉｃｅ）の活性化（ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）を報告する第１メッセージを受信する過程と、
チャネル別前記装置の最大許容ＥＩＲＰ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃａｌｌｙ  Ｒａｄｉａｒｅｄ  Ｐｏｗｅｒ）を算出する過程と、
前記チャネル別前記装置の前記最大許容ＥＩＲＰ情報を含む第２メッセージを送信する過程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１メッセージに含まれた前記装置の情報をリストに登録する過程
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記無線認知に基づく基地局から前記装置のＥＩＲＰを算出するために必要な変更された情報を含む第３メッセージを受信する過程と、
前記リストで前記第３メッセージに含まれた前記装置の情報を更新する過程と、
前記装置のチャンネル別最大許容ＥＩＲＰを再算出する過程と、
チャネル別前記装置の再算出されたチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を含む第４メッセージを送信する過程と、を更に含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第４メッセージを送信する過程は、
前記再算出されたチャンネル別ＥＩＲＰ情報と以前のチャンネル別ＥＩＲＰ情報を比較する過程と、
前記再算出されたチャンネル別ＥＩＲＰ情報と以前のチャンネル別ＥＩＲＰ情報が互いに異なる場合、前記第４メッセージを送信する過程と、を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記無線認知に基づく基地局から装置の不活性化（ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）を報告する第５メッセージを受信する過程と、
前記リストから前記第５メッセージにより指示される前記装置の情報を削除する過程と、を更に含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
免許を有するシステムに対するスペクトル状態情報の変化を判断する過程と、
リストに登録された認知無線に基づく装置のチャネル別最大許容ＥＩＲＰを再算出する過程と、を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
認知無線に基づく無線通信システムにおける基地局の動作方法において、
ＤＢサーバーに前記基地局の最大許容ＥＩＲＰを算出するための情報を含む第１メッセージを送信する過程と、
前記ＤＢサーバーから前記基地局に対するチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を含む第２メッセージを受信する過程
を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
端末（ＡＴ：Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）の接続要請が発生すると、前記ＤＢサーバーに前記端末のＥＩＲＰ算出関連情報を含む第３メッセージを送信する過程と、
前記ＤＢサーバーから前記端末に対するチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を含む第４メッセージを受信する過程と、を更に含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
端末のＥＩＲＰ算出関連情報の変更が発生すると、前記ＤＢサーバーに前記端末の変更されたＥＩＲＰ算出関連情報を含む第５メッセージを送信する過程と、
前記ＤＢサーバーから前記端末に対するチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を含む第６メッセージを受信する過程と、を更に含むことを特徴とする請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
端末の接続解除又は通信中断が発生すると、前記ＤＢサーバーに前記端末の不活性化（ｄｅａｃｔｉｖａｔｅ）を報告する第７メッセージを送信する過程を更に含むことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第３メッセージが受信されると、動作チャンネルで前記端末の信号送信が可能であるかを判断する過程と、
前記端末の信号送信が可能な場合、前記端末に前記端末に対するチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を送信する過程と、
前記端末の信号送信が不可能な場合、前記端末の信号送信が可能なバックアップ（ｂａｃｋｕｐ）チャンネルに動作チャンネルを変更する過程と、
前記端末の信号送信が可能なバックアップチャンネルに動作チャンネルを変更できない場合、前記端末の接続を解除するか前記端末の接続を拒否する過程と、を更に含むことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記チャネル別最大許容ＥＩＲＰに対する情報を利用し、少なくとも一つの動作チャネル（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  ｃｈａｎｎｅｌ）を選択する過程を更に含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
基地局に対する更新されたチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報が受信されると、動作チャンネルで前記基地局の信号送信が可能であるかを判断する過程と、
前記基地局の信号送信が不可能な場合、前記基地局の信号送信が可能なバックアップチャンネルに動作チャンネルを変更する過程と、
前記基地局の信号送信が可能なバックアップチャンネルに動作チャンネルを変更できない場合、通信を終了する過程と、を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
認知無線に基づく無線通信システムにおける端末の動作方法において、
初期接続時に受信されたチャンネル別最大許容ＥＩＲＰに対する第１情報によって基地局と通信を行う過程と、
別途の要請なしに新たなチャンネル別最大許容ＥＩＲＰに対する第２情報を受信する過程と、
前記新たなチャンネル別最大許容ＥＩＲＰに対する第２情報によって送信電力を制御する過程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記新たなチャンネル別最大許容ＥＩＲＰに対する第２情報によって送信電力が決定されると動作チャンネルの最小通信品質を満たすかを判断する過程と、
前記最小通信品質を満たさない場合、上向きのストリーム型通信を停止し、制限時間内に他の新たなチャンネル別最大許容ＥＩＲＰに対する第３情報又は動作チャンネル変更通知が受信されるかを確認する過程と、
前記制限時間内に他の新たなチャンネル別最大許容ＥＩＲＰに対する第３情報又は前記動作チャンネル変更通知が受信されない場合、基地局との接続を解除する過程と、を更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
端末のＥＩＲＰ算出関連情報の変更を認知する過程と、
変更された端末のＥＩＲＰ算出関連情報を前記基地局に送信する過程と、を更に含むことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記最大許容ＥＩＲＰ情報は、チャンネル別最大許容ＥＩＰＲのアナログ値、各チャンネルでの動作可否を指示する二進数の値、各チャンネルでの動作可否及び特定のＥＩＲＰ値を表す識別値のうち一つの形態に受信されることを特徴とする請求項１、請求項７、又は請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
認知無線（ＣＲ：Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  Ｒａｄｉｏ）に基づく無線通信システムで免許を有する（ｌｉｃｅｎｓｅｄ）システムのスペクトル現況情報を貯蔵しているＤＢ（Ｄａｔａ  Ｂａｓｅ）サーバー装置において、
認知無線に基づく基地局から前記認知無線に基づく基地局のセル内の装置（ｄｅｖｉｃｅ）の活性化（ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）を報告する第１メッセージを受信し、チャネル別前記装置の前記最大許容ＥＩＲＰ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃａｌｌｙ  Ｒａｄｉａｒｅｄ  Ｐｏｗｅｒ）情報を含む第２メッセージを送信する通信部と、
前記チャネル別前記装置の最大許容ＥＩＲＰを算出する算出部と、を含むことを特徴とする装置。
【請求項１９】
前記第１メッセージに含まれた前記装置の情報をリストに登録するリスト管理部を更に含むことを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記通信部は、前記認知無線に基づく基地局から前記装置のＥＩＲＰを算出するために必要な変更された情報を含む第３メッセージを受信し、
前記通信部は、前記装置のチャネル別最大許容ＥＩＲＰを再算出する過程と、
前記通信部は、チャネル別前記装置の再算出されたチャネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を含む第４メッセージを送信し、
リストから前記第３メッセージに含まれた前記装置の情報を更新するリスト管理部と、を更に含むことを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
前記通信部は、前記再算出されたチャネル別ＥＩＲＰ情報を以前のチャネル別ＥＩＲＰ情報が互いに異なる場合、前記第４メッセージを送信することを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記通信部は、前記認知無線に基づく基地局から装置の不活性化（ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）を報告する第５メッセージを受信し、
リストから前記第５メッセージによって指示される前記装置の情報を削除するリスト管理部を更に含むことを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２３】
免許を有するシステムに対するスペクトル状態情報の変化を判断する制御部を更に含み、
前記算出部は、リストに登録された認知無線に基づく装置のチャネル別最大許容ＥＩＲＰを再算出することを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２４】
認知無線（ＣＲ：Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  Ｒａｄｉｏ）に基づく無線通信システムにおける基地局装置において、
ＤＢ（Ｄａｔａ  Ｂａｓｅ）サーバーに前記基地局の最大許容ＥＩＲＰ（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃａｌｌｙ  Ｒａｄｉａｒｅｄ  Ｐｏｗｅｒ）を算出するための情報を含む第１メッセージを送信するＤＢ通信部と、
前記ＤＢサーバーから前記基地局に対するチャネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を含む第２メッセージが受信されることを確認する処理部と、を含むことを特徴とする装置。
【請求項２５】
前記ＤＢ通信部は、端末（ＡＴ：Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）の接続要請が発生すると前記ＤＢサーバーに前記端末のＥＩＲＰ算出関連情報を含む第３メッセージを送信し、前記ＤＢサーバーから前記端末に対するチャネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を含む第４メッセージを受信することを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記ＤＢ通信部は、端末のＥＩＲＰ算出関連情報の変更が発生すると、前記ＤＢサーバーに前記端末の変更されたＥＩＲＰ算出関連情報を含む第５メッセージを送信し、前記ＤＢサーバーから前記端末に対するチャネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を含む第６メッセージを受信することを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
前記ＤＢ通信部は、端末の接続解除又は通信中断が発生すると、前記ＤＢサーバーに前記端末の不活性化（ｄｅａｃｔｉｖａｔｅ）を報告する第７メッセージを送信することを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項２８】
前記第３メッセージが受信されると、動作チャネルで前記端末の信号送信が可能であるのかを判断する制御部と、
前記端末の信号送信が可能である場合、前記端末に前記端末に対するチャネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を送信する無線通信部と、
前記端末の信号送信が不可能である場合、前記端末の信号送信が可能なバックアップ（ｂａｃｋｕｐ）チャネルに動作チャネルを変更する管理部と、を更に含み、
前記制御部は、前記端末の信号送信が可能なバックアップチャネルに動作チャネルを変更することができない場合、前記端末の接続を解除するか前記端末の接続を拒否することを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項２９】
前記チャネル別最大許容ＥＩＲＰに対する情報を利用し、少なくとも一つの動作チャネル（ｏｐｅｒａｔｉｏｎｇ  ｃｈａｎｎｅｌ）を選択する管理部を更に含むことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項３０】
基地局に対する更新されたチャネル別最大許容ＥＩＲＰ情報が受信されると、動作チャネルで前記基地局の信号送信が可能であるのかを判断する制御部を更に含み、
前記管理部は、前記基地局の信号送信が不可能である場合、前記基地局の信号送信が可能なバックアップチャネルに動作チャネルを変更し、
前記制御部は、前記基地局の信号送信が可能なバックアップチャネルに動作チャネルを変更することができない場合、通信を終了することを特徴とする請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
認知無線（ＣＲ：Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  Ｒａｄｉｏ）に基づく無線通信システムにおける端末装置において、
初期接続の際に受信されたチャネル別最大許容ＥＩＲＰ（Ｅｑｕｉｂａｌｅｎｔ  Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃａｌｌｙ  Ｒａｄｉａｒｅｄ  Ｐｏｗｅｒ）に対する第１情報に応じて基地局と通信を行うように制御する制御部と、
別途の要請なしに新たなチャネル別最大許容ＥＩＲＰに対する第２情報を受信する通信部と、
前記制御部は、前記新たなチャネル別最大許容ＥＩＲＰに対する第２情報に応じて送信電力を制御することを特徴とする装置。
【請求項３２】
前記制御部は、前記新たなチャネル別最大許容ＥＩＲＰに対する第２情報に応じて送信電力が決定されると動作チャネルの最小通信品質を満足するのか否かを判断し、
前記最小通信品質を満足しない場合、アップストリームを停止し、制限時間内にまた他の新たなチャネル別最大許容ＥＩＲＰに対する第３情報又は動作チャネル変更通知が受信されるのかを確認し、
前記制限時間内にまた他の新たなチャネル別最大許容ＥＩＲＰに対する第３情報又は前記動作チャネル変更通知が受信されないと、基地局との接続を解除することを特徴とする請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
端末のＥＩＲＰ算出関連情報の変更を認知する監視機と、
変更された端末のＥＩＲＰ算出関連情報を報告するための制御メッセージを生成する処理部と、を更に含むことを特徴とする請求項３１に記載の装置。
【請求項３４】
前記最大許容ＥＩＲＰ情報は、チャネル別最大許容ＥＩＲＰのアナログ値、各チャネルでの動作可能可否を指示する二進値、各チャネルでの動作可能可否及び特定ＥＩＲＰ値を示す識別値のうち一つの形態で受信されることを特徴とする請求項１８、請求項２４又は請求項３１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、認知無線（ＣＲ：Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  Ｒａｄｉｏ）に基づく無線通信システムに関するものであり、特に認知無線に基づく無線通信システムにおける可用チャンネル情報を獲得するための装置及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムの発展によって、前記無線通信システムから提供されるべきサービスの種類が多様化している。更に、多様な良質のサービスを安定的に提供するために、高速の無線データ伝送技術が要求されている。高速の無線データ通信技術を築くための多様なシステム及び技法が提案されているが、より速く、より低価でデータを高速伝送するための技術が絶えなく研究されている。また、急速に発展している無線通信システムは従来の技術との共存の問題のため、別途の周波数帯域を必要とする。しかし、周波数資源は限定されており、現在大部分の周波数資源は既存のシステムによって占有されている。
【０００３】
しかし、特定のシステムによって占有されている周波数資源だとしても、該当周波数資源がいつも使用中であることはない。従って、最近、周波数資源が使用されない時間区間を感知し、感知された時間区間で前記周波数資源を使用する方案が考慮されている。このように、特定のシステムに占有されているが、一時的に使用されない周波数資源を再使用することによって、無線通信を行うことができるように考案されたシステムが認知無線に基づく無線通信システムである。例えば、一時的に使用されない周波数資源が頻繁に発生する帯域にＴＶ（ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）帯域がある。これによって、ＴＶ放送システムに影響を及ぼさず、前記ＴＶ帯域を利用して無線通信を行うために必要な技術的要件と問題点を解決するための規格の樹立がＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．２２で進められている。
【０００４】
前記認知無線に基づく無線通信システムは、免許を有するシステムへの干渉が発生しないよう、送信電力及び動作周波数帯域（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｂａｎｄ）を決定しなければならない。従って、前記認知無線に基づく無線通信システムは、スペクトラムセンシング（ｓｐｅｃｔｒｕｍ  ｓｅｎｓｉｎｇ）機能を活用して免許を有するシステムによって使用中の周波数帯域を認知する手順を行った後、初めて動作チャンネル（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ｃｈａｎｎｅｌ）を選択することができる。また、選択された動作チャンネルによって通信を行う際、持続的なスペクトラムセンシングによって免許を有するシステムの信号が感知されると、前記認知無線に基づく無線通信システムは該当動作チャンネルをそれ以上使用してはならない。
【０００５】
しかし、前記スペクトラムセンシング機能は、免許を有するシステムによるチャンネルの使用有無の正確な認知を保障しない。更に、前記スペクトラムセンシングを行うためには長い間信号の検出及び処理が実施される必要があり、このため、前記認知無線に基づく無線通信システムの性能が低下する恐れがある。従って、認知無線に基づく無線通信システムにおいて、前記免許を有するシステムによるチャンネルの使用有無を正確に認知するための代案が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第2007/043827号パンフレット
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】CHA-SIK LEEMら著, “Making the Best out of Spectral Efficiency; Studies on The Introduction of Open-Spectrum Policy.”, CrownCom 2008, 3rd International Conference on Cognitive Radio Oriented Wireless Networks and Communications 2008, 2008年5月15-17日、1-4ページ
【非特許文献２】BENDOV,O, “Limits on Fixed Broadband Devices for Interference-Free Operation in the DTV Spectrum.”, IEEE Transaction on Broadcasting, Vol.53, Issue 4, 2007年11月、746-754ページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上述した問題点を解決し、後述する長所を提供するためのものである。従って本発明の目的は、認知無線に基づく無線通信システムにおいて、免許を有する（ｌｉｃｅｎｓｅｄ）システムによるチャンネルの使用有無を認知するための装置及びその方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、認知無線に基づく無線通線システムにおいて、免許を有するシステムの帯域スケジューリング情報を利用して空きチャンネル情報を確認するための装置及びその方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の更に他の目的は、認知無線に基づく無線通信システムにおいて、免許を有するシステムの帯域スケジューリング情報を保存しているＤＢ（Ｄａｔａ  Ｂａｓｅ）にチャンネル情報を問い合わせるための装置及びその方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の更に他の目的は、認知無線に基づく無線通信システムにおいて、変化する免許を有するシステムのチャンネル使用情報を追跡するための装置及びその方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の更に他の目的は、認知無線に基づく無線通信システムにおいて、スペクトラム現況の変化に応じて自動的に免許を有するシステムのチャンネル使用情報を提供するための装置及びその方法を提供することにある。
【００１３】
本発明の更に他の目的は、認知無線に基づく無線通信システムにおいて、スペクトラム現況の変化に応じて自動的にチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃａｌｌｙ  Ｒａｄｉａｔｅｄ  Ｐｏｗｅｒ）情報を提供するための装置及びその方法を提供することにある。
【００１４】
本発明の更に他の目的は、認知無線に基づく無線通信システムにおいて、装置登録リストの変化に応じて自動的にチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を提供するための装置及びその方法を提供することにある。
【００１５】
本発明の更に他の目的は、認知無線に基づく無線通信システムにおいて、装置登録リストの管理のための情報をＤＢに伝達するための装置及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記目的を達成するための本発明の第１態様によれば、認知無線に基づく無線通信システムにおいて、免許を有するシステムのスペクトラム現況情報を保存しているＤＢサーバーの動作方法は、免許を有するシステムのスペクトラム現況情報の変更を認知する過程と、リストに登録された無線認知に基づく装置の各々のチャンネル別最大許容ＥＩＲＰを再算出する過程と、再算出された最大許容ＥＩＲＰ情報を送信する過程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
前記目的を達成するための本発明の第２態様によれば、認知無線に基づく無線通信システムにおける基地局の動作方法は、基地局を初期化する時、ＤＢサーバーに基地局のＥＩＲＰ算出関連情報を含む装置登録（ｄｅｖｉｃｅ  ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）メッセージを送信する過程と、前記ＤＢサーバーから基地局に対するチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を受信する過程と、前記チャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を利用して少なくとも１つの動作チャンネルを選択する過程と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
前記目的を達成するための本発明の第３態様によれば、認知無線に基づく無線通信システムにおける端末の動作方法は、初期接続時に受信されたチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報によって基地局と通信を行う過程と、別途の要請なしに新たなチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を受信する過程と、前記新たなチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報によって基地局との通信を行う過程と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
前記目的を達成するための本発明の第４態様によれば、認知無線に基づく無線通信システムにおいて、免許を有するシステムのスペクトラム現況情報を保存しているＤＢサーバー装置は、免許を有するシステムのスペクトラム現況情報の変更を認知する制御部と、リストに登録された無線認知に基づく装置の各々のチャンネル別最大許容ＥＩＲＰを再算出する計算機と、再算出された最大許容ＥＩＲＰ情報を送信する通信機と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
前記目的を達成するための本発明の第５現地によれば、認知無線に基づく無線通信システムにおける基地局装置は、基地局を初期化する時、ＤＢサーバーに基地局のＥＩＲＰの算出関連情報を含む装置登録メッセージを送信する通信機と、前記ＤＢサーバーから受信された基地局に対するチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を確認する処理器と、前記チャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を利用して少なくとも１つの動作チャンネルを選択する管理器と、を含むことを特徴とする。
【００２１】
前記目的を達成するための本発明の第６態様によれば、認知無線に基づく無線通信システムにおける端末装置は、初期接続時に受信されたチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報によって基地局と通信を行うように制御する制御部と、別途の要請なしに新たなチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を受信する通信機を含み、前記制御部は、前記新たなチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報によって基地局と通信を行うことを特徴とする。
【００２２】
本発明の他の態様、利益、主な特徴は以下に添付された本発明の実施の形態及び図面と共に説明される詳細な説明によって、当業者に明確に認識されるはずである。
【００２３】
本発明の実施の形態による本発明の上述した態様（ａｓｐｅｃｔ）及び他の態様、特徴、利益は次のような図面と共に説明される詳細な説明によって明確に認識されるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明による認知無線に基づく無線通信システムの概略的な構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明による認知無線に基づく無線通信システムにおいて、ＤＢサーバーと基地局の間における信号交換の例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態による認知無線に基づく無線通信システムにおけるＤＢサーバーの動作手順を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態による認知無線に基づく無線通信システムにおける基地局の動作手順を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態による認知無線に基づく無線通信システムにおける基地局の動作手順を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態による認知無線に基づく無線通信システムにおける基地局の動作手順を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態による認知無線に基づく無線通信システムにおける基地局の動作手順を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態による認知無線に基づく無線通信システムにおける端末の動作手順を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態による認知無線に基づく無線通信システムにおけるＤＢサーバーのブロック構成を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態による認知無線に基づく無線通信システムにおける基地局のブロック構成を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態による認知無線に基づく無線通信システムにおける端末のブロック構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
前記図面において、符号は同一または類似の要素、特徴、構造を説明するために用いられる。
【００２６】
以下の図面に基づく説明は、請求の範囲及びこれと同等のものによって定義される本発明の実施の形態の包括的理解を助けるために提供される。以下の説明は理解を助けるために様々な具体的な細部事項を含むが、単に例として取り扱われるだけである。従って、本発明の思想や範囲から逸脱しない範囲内で、実施の形態に対する多様な変形及び修正が可能であることは勿論である。また、広く知られている機能及び構造の説明は明確性のために省略する。
【００２７】
以下の説明及び請求の範囲で使用される用語及び単語は書面上の意味に限定されず、単に発明の明確性及び理解のために使用されたものである。従って、当業者にとって、以下に説明される本発明の実施の形態は説明のみを目的とするものであり、特許請求の範囲及びこれと同等のものによって定義される発明を制限するためのものではない。
【００２８】
以下、本発明は認知無線に基づく無線通信システムにおける可用チャンネルを認知するための技術について説明する。以下、本発明は周波数分割多重（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、以下「ＯＦＤＭ」と称する）／直交周波数分割多重接続（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ、以下「ＯＦＤＭＡ」と称する）方式の無線通信システムを例に挙げて説明し、他の方式の無線通信システムにも同じく適用されることができる。
【００２９】
本発明による認知無線に基づく無線通信システムの概略的な構造は図１と同じである。
【００３０】
前記図１に示すように、本発明による認知無線に基づく無線通信システムは基地局１１０、ＣＰＥ（Ｃｏｎｓｕｍｅｒ  Ｐｒｅｍｉｓｅ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１２０、ＤＢサーバー１３０を含み、免許を有するシステムと混在している。ここで、前記ＣＰＥは端末、ＡＴ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と称されることもある。
【００３１】
前記基地局１１０及び前記ＣＰＥ１２０は無線チャンネルを介して通信を行い、スペクトラムセンシング機能を有する。従って、前記基地局１１０及び前記ＣＰＥ１２０は、スペクトラムセンシング機能を介して使用可能な帯域、すなわち、免許を有するシステムによって使用されていない帯域を認知した後、動作チャンネルを設定する。そして、前記基地局１１０及び前記ＣＰＥ１２０は前記動作チャンネルを介して通信を行う。
【００３２】
特に、本発明によって、前記基地局１１０及び前記ＣＰＥ１２０は前記ＤＢサーバー１３０から提供される免許を有するシステムのチャンネル占有情報及び前記基地局１１０及び前記ＣＰＥ１２０の各々に対する許容ＥＩＲＰ情報を利用して、免許を有するシステムへの干渉を最小化する。前記ＥＩＲＰは無線通信装置の出力能力を表す基準である。更に詳しく説明すると、前記ＥＩＲＰは送信装置の外部で測定される信号の電力を表す値であり、同一の送信電力を使用しても該当送信装置のアンテナの利得、システム損失の差によってＥＩＲＰが異なることがある。
【００３３】
前記ＤＢサーバー１３０は、免許を有するシステムの帯域使用スケジューリング情報、使用周波数帯域の範囲、送信開始／終了の時間、送信機の地理的位置、送信機の送信ＥＩＲＰ、送信機のアンテナ関連情報（例：アンテナの高さ、アンテナの指向性及び方向性パターン）、サービス保障領域、保障領域内での信号対干渉比（ＳＩＲ：Ｓｇｉｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒａｔｉｏ）のうち少なくとも１つの情報を保存している。そして、前記ＤＢサーバー１３０は、前記基地局１１０の問い合わせに応じて前記免許を有するシステムのチャンネル占有情報及び最大許容ＥＩＲＰ情報を提供する。ここで、最大許容ＥＩＲＰ情報の表現形式は本発明の具体的な実施の形態によって異なる。本発明の実施の形態によって、前記最大許容ＥＩＲＰ情報はチャンネル別最大許容ＥＩＲＰのアナログ値、すなわち、チャンネルでの動作可否を指示する二進数の値（ｂｉｎａｒｙ ｖａｌｕｅｓ）、各チャンネルでの動作可否及び特定のＥＩＲＰ値を表す識別値（ｅｎｕｍｅｒａｔｉｏｎ  ｖａｌｕｅｓ）のうち１つの形態に表すことができる。前記識別値が使用される場合、前記基地局１１０及び前記ＤＢサーバー１３０は動作可否及び特定のＥＩＲＰ値と識別値の対応関係を予め約束した上で知っているか、又は共有することができる。例えば、前記対応関係はテーブル形式で定義されることができ、例えば、前記テーブルは下記表１のように構成されることができる。
【００３４】
【表１】
0005393778.tif 000002
【００３５】
前記表１は、２ビットの大きさの識別値を利用した場合のテープル構成の例を示している。しかし、より多くのビットを識別値のために使用することができれば、表現可能なＥＩＰＲ値の種類を増加させることで、比較的細密な最大許容ＥＩＲＰ情報を交換することができる。また、他の実施の形態によって、１つの（ｏｎｅ）ビットを利用して、各チャンネルに対する伝送動作の不可を「０」と表し、最大許容ＥＩＲＰの制限なく送信電力を設定することができるということを「１」と表す方式が使用され得る。すなわち、前記表１で００及び１１に対応する指示の内容のみを利用する方式が使用され得る。
【００３６】
このため、前記ＤＢサーバー１３０と前記基地局１１０は別途のプロトコル（ｐｒｏｔｏｃｏｌ）によって互いに通信を行い、前記ＤＢサーバー１３０と前記基地局１１０の間における通信はバックボーンネットワーク（ｂａｃｋｂｏｎｅ  ｎｅｔｗｏｒｋ）を介する有線通信又は無線チャンネルを介する無線通信のいずれであってもよい。例えば、前記ＥＩＲＰ情報を伝達するためのメッセージは、下記表２のように構成される。
【００３７】
【表２】
0005393778.tif 000003
【００３８】
前記表２において、前記「Ｇｅｏ−ｌｏａｃａｔｉｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ」フィールドは前記メッセージに含まれたチャンネル別のＥＩＲＰ情報を活用する装置の地理的位置を示す。従って、前記「Ｇｅｏ−ｌｏａｃａｔｉｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ」フィールドは装置の識別情報として使用される。しかし、本発明の他の実施の形態によって、装置の識別情報として前記「Ｇｅｏ−ｌｏａｃａｔｉｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ」フィールド以外に別途の約束された識別子（ＩＤ：ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）又はＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスなどを使用することができる。
【００３９】
前記ＤＢサーバー１３０は、前記表２のようなメッセージを介して各装置のＥＩＲＰ情報を提供する。この時、前記ＤＢサーバー１３０は次のような場合に前記ＥＩＲＰ情報を提供する。前記ＥＩＲＰ情報が提供される場合は、第１、認知無線に基づく新たな装置が登録された場合、第２、免許を有するシステムのスペクトラム現況が変更される場合、第３、認知無線に基づく装置の情報が変更された場合である。このため、前記基地局１１０は自らのセル内装置の活性化を認知すると、すなわち、自らの電源がオン（ｏｎ）になるか端末からの接続要請が発生すると、該当装置の活性化を前記ＤＢサーバー１３０に知らせる。これによって、前記ＤＢサーバー１３０は該当装置をリストに登録し、前記ＥＩＲＰ情報を算出及び提供する。また、前記基地局１１０はセル内装置のＥＩＲＰ算出関連情報の変更を認知すると、これを前記ＤＢサーバー１３０に知らせる。これによって、前記ＤＢサーバー１３０は該当装置の情報を更新し、前記ＥＩＲＰ情報を算出及び提供する。そして、リストの効率的な管理のため、前記基地局１１０はセル内装置の非活性化を認知すると、すなわち、電源がオフ（ｏｆｆ）になるか又は接続の解除が発生すると、該当装置の非活性化を前記ＤＢサーバー１３０に知らせる。例えば、装置の活性化、装置の情報変更、装置の非活性化を知らせるために使用されるメッセージは下記表３と同じである。
【００４０】
【表３】
0005393778.tif 000004
【００４１】
前記表３において、前記「Ｇｅｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ」フィールドは前記メッセージに含まれたチャンネル別ＥＩＲＰ情報を活用する装置の地理的位置を示す。従って、前記「Ｇｅｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ」フィールドは装置の識別情報として使用される。しかし、本発明の他の実施の形態によって、装置の識別情報として、前記「Ｇｅｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ」フィールド以外に別途の約束された識別子又はＭＡＣアドレスなどが使用され得る。
【００４２】
前記「Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｔｙｐｅ」フィールドはメッセージの用途を表すためのものであり、装置の活性化を知らせる場合にはＤＥＶ＿ＲＥＧ（ＤＥＶｉｃｅ  ＲＥＧｉｓｔｒａｔｉｏｎ）、装置の情報変更を知らせる場合にはＤＥＶ＿ＵＰＤ（ＤＥＶｉｃｅ  ＵＰＤａｔｅ）、装置の非活性化を知らせる場合にはＤＥＶ＿ＤＥＲＥＧ（ＤＥＶｉｃｅ  ＤＥＲＥＧｉｓｔｒａｔｉｏｎ）と設定される。
【００４３】
前記「Ａｎｔｅｎｎａ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ」フィールド及び前記「Ｐｏｓｓｉｂｌｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｌｉｓｔ」フィールドはＥＩＲＰ算出関連情報であり、前記「Ａｎｔｅｎｎａ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ」フィールドはアンテナの高さ、アンテナの指向性及び方向性パターンなどの情報を含むことができ、前記「Ｐｏｓｓｉｂｌｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｌｉｓｔ」フィールドは基地局の動作可能チャンネルの情報を含むことができる。
【００４４】
図２は、本発明による認知無線に基づく無線通信システムにおいて、ＤＢサーバーと基地局の間における信号交換の例を示す図である。
【００４５】
前記図２を参照すると、基地局２２０は自らのセル内装置の活性化を認知する（ステップ２０１）。ここで、前記セル内の装置は前記基地局２２０及び端末を全て含むという意味である。すなわち、前記基地局２２０は自らの初期化又は端末の接続要請などのイベントの発生を認知する。
【００４６】
前記自らのセル内の装置の活性化を認知した前記基地局２２０は、ＤＢサーバー２１０にＤＥＶ＿ＲＥＧメッセージを送信する（ステップ２０３）。前記ＤＥＶ＿ＲＥＧメッセージはセル内装置の活性化を知らせるためのメッセージであり、活性化された装置の識別情報及び活性化された装置のＥＩＲＰ算出関連情報を含む。ここで、前記識別情報は該当装置の地理的な位置情報、約束された形式の識別子、ＭＡＣアドレスのうち１つであり得る。
【００４７】
前記ＤＥＶ＿ＲＥＧメッセージを受信した前記ＤＢサーバー２１０は、該当装置に対するＥＩＲＰ＿Ｃａｐを算出し、前記ＥＩＲＰ＿Ｃａｐを送信する（ステップ２０５）。ここで、前記ＥＩＲＰ＿Ｃａｐは該当装置のチャンネル別の最大許容ＥＩＲＰ情報を含むメッセージであり、例えば、前記表２のように構成される。言い換えると、前記ＥＩＲＰ＿Ｃａｐは該当装置のチャンネル別の最大許容ＥＩＲＰ情報を含み、前記ＤＥＶ＿ＲＥＧメッセージに含まれた識別情報を含む。ここで、前記ＤＢサーバー２１０は前記ＤＥＶ＿ＲＥＧメッセージによって指示される装置の情報をリストに登録する。
【００４８】
次に、前記ＤＢサーバー２１０は自らに保存されたスペクトラムの現況、すなわち免許を有するシステムの無線資源スケジューリング情報が変更されることを認知する（ステップ２０７）。例えば、前記スケジューリング情報は時間帯別帯域使用の現況、帯域を使用する免許を有するシステムの装備の地理的位置などを含む。
【００４９】
前記スペクトラム現況の変更を認知した前記ＤＢサーバー２１０は、リストに登録された装置の各々のＥＩＲＰ＿Ｃａｐを再算出し、再算出されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐを送信する（ステップ２０９）。この時、送信されるＥＩＲＰ＿Ｃａｐの個数はリストに登録された装置の個数によって異なる。
【００５０】
前記再算出されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐを受信した前記基地局２２０は、前記再算出されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐによって通信を行う際、自らのセル内装置のＥＩＲＰ算出関連情報が変更されたことを認知する（ステップ２１１）。すなわち、前記基地局２２０は自らに対する情報が変更されたことを認知するか、又は端末から前記端末の変更された情報を受信する。
【００５１】
前記装置のＥＩＲＰ算出関連情報が変更されたことを認知した前記基地局２２０は、変更されたＥＩＲＰ算出関連情報を含むＤＥＶ＿ＵＰＤメッセージを送信する（ステップ２１３）。前記ＤＥＶ＿ＵＰＤメッセージは、セル内装置のＥＩＲＰ算出関連情報の変更を知らせ、変更された情報を提供するためのメッセージであり、活性化された装置の識別情報及び変更されたＥＩＲＰ算出関連情報を含む。
【００５２】
前記ＤＥＶ＿ＵＰＤメッセージをを受信した前記ＤＢサーバー２１０は、該当装置に対するＥＩＲＰ＿Ｃａｐを再算出し、前記ＥＩＲＰ＿Ｃａｐを送信する（ステップ２１５）。前記ＥＩＲＰ＿Ｃａｐは、該当装置のチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を含み、前記ＤＥＶ＿ＲＥＧメッセージに含まれた識別情報を含む。この時、前記ＤＢサーバー２１０はＥＩＲＰ＿Ｃａｐの変更有無によって前記ＥＩＲＰ＿Ｃａｐを送信しない。すなわち、不必要なＥＩＲＰ＿Ｃａｐの送信を防止するために、以前のＥＩＲＰ＿Ｃａｐと再算出されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐが同じである場合、前記ＤＢサーバー２１０は再算出されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐを送信しない。しかし、前記ＤＥＶ＿ＵＰＤによるＥＩＲＰ＿Ｃａｐの送信に対する他の実施の形態によれば、以前のＥＩＲＰ＿Ｃａｐと再算出されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐが同一であるかどうかに関わらず、前記ＤＢサーバー２１０は再算出されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐを常に送信する。そして、前記ＤＢサーバー２１０は前記ＤＥＶ＿ＵＰＤメッセージによって指示される装置の情報を更新する。
【００５３】
前記再算出されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐを受信した前記基地局２２０は、前記再算出されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐによって通信を行う際、自らのセル内端末の非活性化を認知する（ステップ２１７）。例えば、前記基地局２２０はセル内端末の接続終了又は通信中断を認知する。ここで、前記接続解除は端末の電源が切れることを意味し、前記通信中断は長い間通信を行わない状態に進入することを意味する。
【００５４】
前記端末の非活性化を認知した前記基地局２２０は、ＤＥＶ＿ＤＥＲＥＧメッセージを送信する（ステップ２１９）。前記ＤＥＶ＿ＤＥＲＥＧメッセージは端末の非活性化を知らせるためのメッセージであり、非活性化される端末の識別情報を含む。これによって、前記ＤＢサーバー２１０は前記ＤＥＶ＿ＤＥＲＥＧメッセージによって指示される端末の情報をリストから削除する。
【００５５】
図３は、本発明の実施の形態による認知無線に基づく無線通信システムにおけるＤＢサーバーの動作手順を示す図である。
【００５６】
前記図３を参照すると、前記ＤＢサーバーはステップ３０１でＤＥＶメッセージが受信されるかを確認する。前記ＤＥＶメッセージは認知無線に基づく基地局によって送信され、前記認知無線に基づく基地局のセル内装置に対する情報を知らせるために使用されるメッセージである。
【００５７】
前記ＤＥＶメッセージが受信されない場合、前記ＤＢサーバーはステップ３０３に進行してスペクトラム現況が変更されたかを確認する。ここで、前記スペクトラム現況とは免許を有するシステムの無線資源スケジューリング情報を意味し、前記スケジューリング情報は時間帯別帯域使用の現況、帯域を使用する免許を有するシステムの装備の地理的位置などを含む。
【００５８】
前記スペクトラム現況が変更されると、前記ＤＢサーバーはステップ３０５に進行して登録された無線認知に基づく装置の各々のＥＩＲＰ＿Ｃａｐを再算出する。すなわち、前記ＤＢサーバーは変更されたスペクトラム現況を考慮し、前記登録された無線認知に基づく装置の各々のＥＩＲＰ＿Ｃａｐを再算出する。
【００５９】
前記登録された無線認知に基づく装置の各々のＥＩＲＰ＿Ｃａｐを再算出した後、前記ＤＢサーバーはステップ３０７に進行して再算出されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐを登録された無線認知に基づく装置を管理する基地局に送信する。この時、前記ＥＩＲＰ＿Ｃａｐは、前記表２のように構成される。
【００６０】
前記ステップ３０１で、前記ＤＥＶメッセージが受信されると、前記ＤＢサーバーはステップ３０９に進行して前記ＤＥＶメッセージの種類を確認する。すなわち、前記ＤＢサーバーは受信されたＤＥＶメッセージがＤＥＶ＿ＤＥＲＥＧ、ＤＥＶ＿ＲＥＧ、ＤＥＶ＿ＵＰＤのうちどのメッセージであるかを確認する。この時、前記ＤＥＶ＿ＤＥＲＥＧ、前記ＤＥＶ＿ＲＥＧ、前記ＤＥＶ＿ＵＰＤは１つの認知無線に基づく基地局又は端末に対応する。すなわち、前記ＤＥＶ＿ＤＥＲＥＧ、前記ＤＥＶ＿ＲＥＧ、前記ＤＥＶ＿ＵＰＤは１つの認知無線に基づく装置の識別情報を含む。ここで、前記識別情報は該当装置の地理的位置情報、識別子、ＭＡＣアドレスのうち１つであり得る。
【００６１】
前記ＤＥＶメッセージが前記ＤＥＶ＿ＤＥＲＥＧであれば、前記ＤＢサーバーはステップ３１１に進行して前記ＤＥＶ＿ＤＥＲＥＧメッセージによって指示される装置の登録を解除する。すなわち、前記ＤＢサーバーは保存されたリスト上から前記ＤＥＶ＿ＤＥＲＥＧメッセージによって指示される装置の情報を削除する。次に、前記ＤＢサーバーは前記ステップ３０１に戻る。
【００６２】
前記ＤＥＶメッセージがＤＥＶ＿ＲＥＧであれば、前記ＤＢサーバーはステップ３１３に進行して前記ＤＥＶ＿ＲＥＧメッセージによって指示される装置を新たに登録する。すなわち、前記ＤＢサーバーは前記ＤＥＶ＿ＲＥＧメッセージによって指示される装置の情報をリストに保存する。
【００６３】
前記装置を新たに登録した後、前記ＤＢサーバーはステップ３１５に進行して新たに登録された装置のＥＩＲＰ＿Ｃａｐを算出する。すなわち、前記ＤＢサーバーは前記新たに登録された装置のチャンネル別最大許容可能ＥＩＲＰを算出する。
【００６４】
前記新たに登録された装置のＥＩＲＰ＿Ｃａｐを算出した後、前記ＤＢサーバーはステップ３１７に進行して算出されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐを送信した後、前記ステップ３０１に戻る。この時、前記ＤＢサーバーは前記新たに登録された装置のセルの基地局に前記ＥＩＲＰ＿Ｃａｐを送信する。
【００６５】
前記ステップ３０９で、前記ＤＥＶメッセージが前記ＤＥＶ＿ＵＰＤであれば、前記ＤＢサーバーはステップ３１９に進行して前記ＤＥＶ＿ＵＰＤメッセージによって指示される装置の情報を前記ＤＥＶ＿ＵＰＤメッセージに含まれた情報に更新する。
【００６６】
前記装置の情報を更新した後、前記ＤＢサーバーはステップ３２１に進行して前記装置のＥＩＲＰ＿Ｃａｐを再算出する。言い換えると、前記ＤＢサーバーは前記新たに登録された装置のチャンネル別最大許容可能ＥＩＲＰを再算出する。
【００６７】
前記装置のＥＩＲＰ＿Ｃａｐを再算出した後、前記ＤＢサーバーはステップ３２３に進行して前記装置の以前のＥＩＲＰ＿Ｃａｐと再算出されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐを比較する。すなわち、前記ＤＢサーバーは装置の更新された情報によってＥＩＲＰ＿Ｃａｐが変更されたかを確認する。
【００６８】
もし、前記ＥＩＲＰ＿Ｃａｐが変更されたのであれば、前記ＤＢサーバーはステップ３２５に進行して再算出されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐを送信した後、前記ステップ３０１に戻る。この時、前記ＤＢサーバーは前記装置のセルの基地局に前記再算出されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐを送信する。
【００６９】
図４乃至図７は、本発明の実施の形態による認知無線に基づく無線通信システムにおける基地局の動作手順を示す図である。
【００７０】
前記図４乃至図７を参照すると、前記基地局はステップ４０１で初期化及びＤＢサーバーとの連結を設定する。言い換えると、前記基地局は初期駆動に必要なプログラムを実行し、約束されたプロトコルによって前記ＤＢサーバーとの連結を設定する。
【００７１】
次に、前記基地局はステップ４０３に進行してＥＩＲＰの算出のために必要な自らの情報を含むＤＥＶ＿ＲＥＧメッセージを前記ＤＢサーバーに送信する。前記ＤＥＶ＿ＲＥＧメッセージは前記基地局の識別情報を含む。例えば、前記識別情報は前記基地局の地理的位置情報、識別子、ＭＡＣアドレスのうち１つであり得る。
【００７２】
前記ＤＥＶ＿ＲＥＧメッセージを送信した後、前記基地局はステップ４０５に進行して前記ＤＢサーバーから自らに対するＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されるかを確認する。すなわち、前記基地局は前記ＤＢサーバーから自らの識別情報を含むＥＩＲＰ＿Ｃａｐ、すなわちチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報が受信されるかを確認する。
【００７３】
前記自らに対するＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されると、前記基地局はステップ４０７に進行して前記ＥＩＲＰ＿Ｃａｐを参考して動作チャンネルを選択する。この時、前記基地局は前記ＥＩＲＰ＿Ｃａｐのみならずスペクトラムのスキャニング情報を共に利用することができる。この時、前記動作チャンネルの個数はシステムの設定によって異なる。すなわち、前記動作チャンネルは１つまたは多数であり得る。
【００７４】
前記動作チャンネルを選択した後、前記基地局はステップ４０９に進行して選択された動作チャンネルを前記ＤＢサーバーに通知する。但し、前記ステップ４０９はシステム運営者の意図によって省略され得る。
【００７５】
次いで、前記基地局はステップ４１１に進行して前記動作チャンネルを介して通信を行う。すなわち、前記基地局はフレーム構造によって前記動作チャンネルを介してプリアンブル及び端末の接続に必要な制御情報を送信し、接続を要請する端末が存在するかを確認する。
【００７６】
次に、前記基地局はステップ４１３に進行して端末の接続要請が発生したかを確認する。すなわち、前記基地局は約束された手順によって接続を要請する端末が存在するかを確認する。この時、前記接続要請と共にＥＩＲＰ算出に必要な前記端末の情報が受信される。
【００７７】
端末の接続要請が発生すると、前記基地局はステップ４１５に進行してＥＩＲＰ算出に必要な前記端末の情報を含むＤＥＶ＿ＲＥＧメッセージを前記ＤＢサーバーに送信する。前記ＤＥＶ＿ＲＥＧメッセージは前記端末の識別情報を含む。ここで、前記識別情報は前記端末の地理的位置情報、識別子、ＭＡＣアドレスのうち１つであり得る。
【００７８】
前記ＤＥＶ＿ＲＥＧメッセージを送信した後、前記基地局はステップ４１７に進行して前記端末に対するＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されるかを確認する。すなわち、前記基地局は前記ＤＢサーバーから前記端末の識別情報を含むＥＩＲＰ＿Ｃａｐ、すなわちチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報が受信されるかを確認する。
【００７９】
前記端末に対するＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されると、前記基地局はステップ４１９に進行して現在の動作チャンネルで前記端末の信号送信が可能であるかを確認する。すなわち、前記基地局は前記端末が前記新たなＥＩＲＰ＿Ｃａｐによって動作チャンネルでの最大許容ＥＩＲＰを満たす送信電力を決定した場合、通信が可能であるかを確認する。例えば、前記基地局は最大許容ＥＩＲＰを満たすように決定された送信電力が最下のＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ）に求められる送信電力より低い場合、通信が不可能であると判断する。
【００８０】
もし、動作チャンネルで前記端末の信号送信が可能であれば、前記基地局はステップ４２１に進行して前記端末に対するＥＩＲＰ＿Ｃａｐを前記端末に送信する。言い換えると、前記基地局は前記ステップ４１７で受信された前記端末に対するＥＩＲＰ＿Ｃａｐを前記端末に送信する。次に、前記基地局はステップ４１１に戻る。
【００８１】
一方、動作チャンネルで前記端末の信号送信が不可能な場合、前記基地局はステップ４２３に進行して動作チャンネルを変更できるかを判断する。すなわち、前記基地局は現在の動作チャンネル以外に、動作チャンネルとして使用可能な他のバックアップ（ｂａｃｋｕｐ）チャンネルがあるかを確認し、使用可能なバックアップチャンネルのうち前記端末の信号送信が可能なチャンネルが存在するかを判断する。
【００８２】
もし、動作チャンネルの変更が可能であれば、前記基地局はステップ４２５に進行して動作チャンネルを前記端末の信号送信が可能なチャンネルに変更する。この後、基地局は前記ステップ４１１に戻る。
【００８３】
一方、動作チャンネルの変更が不可能な場合、前記基地局はステップ４２７に進行して前記端末の接続を拒否する。次に、前記基地局は前記ステップ４１１に戻る。
【００８４】
前記ステップ４１３において、前記端末の接続要請が発生しない場合、前記基地局はステップ４２９に進行して端末の更新された情報が受信されるかを確認する。すなわち、前記基地局は通信を行っている端末から更新されたＥＩＲＰ算出関連情報が受信されるかを確認する。
【００８５】
もし、前記更新されたＥＩＲＰ算出関連情報が受信されると、前記基地局はステップ４３１に進行して前記端末の更新されたＥＩＲＰ算出関連情報を含むＤＥＶ＿ＵＰＤメッセージを前記ＤＢサーバーに送信する。前記ＤＥＶ＿ＵＰＤメッセージは前記端末の識別情報を含む。ここで、前記識別情報は前記端末の地理的位置情報、識別子、ＭＡＣアドレスのうち１つであり得る。
【００８６】
前記ＤＥＶ＿ＵＰＤメッセージを送信した後、前記基地局はステップ４３３に進行して前記端末に対する新たなＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されるかを確認する。すなわち、前記基地局は前記ＤＢサーバーから前記端末の識別情報を含む新たなＥＩＲＰ＿Ｃａｐ、すなわちチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報が受信されるかを確認する。
【００８７】
前記端末に対する新たなＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されると、前記基地局はステップ４３５に進行して現在の動作チャンネルで前記端末の信号送信が可能であるかを確認する。すなわち、前記基地局は前記端末が前記新たなＥＩＲＰ＿Ｃａｐによって動作チャンネルでの最大許容ＥＩＲＰを満たす送信電力を決定した場合、通信が可能であるかを判断する。例えば、前記基地局は最大許容ＥＩＲＰを満たすように決定された送信電力が最下のＭＣＳに求められる送信電力より低い場合、通信が不可能であると判断する。
【００８８】
もし、動作チャンネルで前記端末の信号送信が可能であれば、前記基地局はステップ４３７に進行して前記端末に対する新たなＥＩＲＰ＿Ｃａｐを前記端末に送信する。言い換えると、前記基地局は前記ステップ４３３で受信された前記端末に対する新たなＥＩＲＰ＿Ｃａｐを前記端末に送信する。この後、前記基地局は前記ステップ４１１に戻る。
【００８９】
一方、動作チャンネルで前記端末の信号送信が不可能な場合、前記基地局はステップ４３９に進行して動作チャンネルを変更できるかを判断する。すなわち、前記基地局は現在の動作チャンネル以外に動作チャンネルとして使用可能な他のチャンネルがあるかを確認し、使用可能なバックアップチャンネルのうち前記端末の信号送信が可能なチャンネルが存在するかを判断する。
【００９０】
もし、動作チャンネルの変更が可能であれば、前記基地局はステップ４４１に進行して動作チャンネルを前記端末の信号送信が可能なチャンネルに変更する。この後、前記基地局は前記ステップ４１１に戻る。
【００９１】
一方、動作チャンネルの変更が不可能な場合、前記基地局はステップ４４３に進行して前記端末の接続を拒否する。この後、前記基地局は前記ステップ４１１に戻る。
【００９２】
前記ステップ４２９で、前記更新された情報が受信されない場合、前記基地局はステップ４４５に進行して端末の接続解除又は通信中断が発生したかを確認する。ここで、前記接続解除とは端末の電源が切れることを意味し、前記通信中断とは長い間通信を行わない状態に進入することを意味する。
【００９３】
もし、前記端末の接続解除又は通信中断が発生している場合、前記基地局はステップ４４７に進行して前記端末の情報を含むＤＥＶ＿ＤＥＲＥＧメッセージを前記ＤＢサーバーに送信する。前記ＤＥＶ＿ＤＥＲＥＧメッセージは前記端末の識別情報を含む。ここで、前記識別情報は前記端末の地理的位置情報、識別子、ＭＡＣアドレスのうち１つであり得る。
【００９４】
一方、前記端末の接続解除又は通信中断が発生していない場合、前記基地局はステップ４４９に進行して端末に対する更新されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されるかを確認する。すなわち、前記基地局は前記ＤＢサーバーのスペクトラム現況の変更によって再算出された端末に対するＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されるかを確認する。
【００９５】
前記端末に対する更新されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されると、前記基地局はステップ４５１に進行して現在の動作チャンネルで前記端末の信号送信が可能であるかを確認する。すなわち、前記基地局は前記端末が前記新たなＥＩＲＰ＿Ｃａｐによって動作チャンネルでの最大許容ＥＩＲＰを満たす送信電力を決定した場合、通信が可能であるかを判断する。例えば、前記基地局は最大許容ＥＩＲＰを満たすように決定された送信電力が最下のＭＣＳに求められる送信電力より低い場合、通信が不可能であると判断する。
【００９６】
もし、動作チャンネルで前記端末の信号送信が可能であれば、前記基地局はステップ４５３に進行して前記端末に対する更新されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐを前記端末に送信する。言い換えると、前記基地局は前記ステップ４４９で受信された前記端末に対する更新されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐを前記端末に送信する。この後、前記基地局は前記ステップ４１１に戻る。
【００９７】
一方、動作チャンネルで前記端末の信号送信が不可能な場合、前記基地局はステップ４５５に進行して動作チャンネルを変更できるかを判断する。すなわち、前記基地局は現在の動作チャンネル以外に動作チャンネルとして使用可能な他のチャンネルがあるかを確認し、使用可能なバックアップチャンネルのうち前記端末の信号送信が可能なチャンネルが存在するかを判断する。
【００９８】
もし、動作チャンネルの変更が可能であれば、前記基地局はステップ４５７に進行して動作チャンネルを前記端末の信号送信が可能なチャンネルに変更する。この後、前記基地局は前記ステップ４１１に戻る。
【００９９】
一方、動作チャンネルの変更が不可能な場合、前記基地局はステップ４５９に進行して前記端末の接続を拒否する。この後、前記基地局は前記ステップ４１１に戻る。
【０１００】
前記ステップ４４９で、端末に対する更新されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されない場合、前記基地局はステップ４６１に進行して自らに対する更新されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されるかを確認する。すなわち、前記基地局は前記ＤＢサーバーのスペクトラム現況の変更によって再算出された自らに対するＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されるかを確認する。もし、前記自らに対する更新されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されない場合、前記基地局は前記ステップ４１１に戻る。
【０１０１】
一方、前記自らに対する更新されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信される場合、前記基地局はステップ４６３に進行して現在の動作チャンネルで自らの信号送信が可能であるかを判断する。もし、前記動作チャンネルで自らの信号送信が可能であれば、前記基地局は前記ステップ４１１に進行する。
【０１０２】
一方、動作チャンネルで自らの信号送信が不可能な場合、前記基地局はステップ４６５に進行して動作チャンネルを変更できるかを判断する。すなわち、前記基地局は現在の動作チャンネル以外に動作チャンネルとして使用可能な他のチャンネルがあるかを確認し、使用可能なバックアップチャンネルのうち自らの信号送信が可能なチャンネルが存在するかを判断する。
【０１０３】
もし、動作チャンネルの変更が可能であれば、前記基地局はステップ４６７に進行して動作チャンネルを自らの信号送信が可能なチャンネルに変更する。この後、前記基地局は前記ステップ４１１に戻る。
【０１０４】
一方、動作チャンネルの変更が不可能な場合、前記基地局はステップ４６９に進行して通信を終了する。すなわち、前記基地局は動作チャンネルとして使用可能なバックアップチャンネルが存在しないことを認識することによって、免許を有するシステムに干渉を与えることなく通信を行うことができないことを認識して、通信を終了する。
【０１０５】
図８は、本発明の実施の形態による認知無線に基づく無線通信システムにおける端末の動作手順を示す図である。
【０１０６】
前記図８を参考すると、前記端末はステップ５０１でスキャニングによってサービング基地局を検索する。すなわち、前記端末はチャンネルのうち基地局から送信される信号が受信されるチャンネルをスキャニングし、最大の受信信号が測定されたチャンネルの基地局をサービング基地局に選択する。例えば、前記端末は基地局のプリアンブル信号を利用する。
前記サービング基地局を検索した後、前記端末はステップ５０３に進行して選択されたサービング基地局に接続を要請し、ＥＩＲＰ算出に必要な情報を送信する。
【０１０７】
次いで、前記端末はステップ５０５に進行して制限時間内に前記サービング基地局から接続が許され、ＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されるかを確認する。すなわち、前記端末は接続が許され、チャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報が受信されるかを確認する。もし、前記接続が許されない場合、前記端末は前記ステップ５０１に戻る。
【０１０８】
一方、前記接続が許され、前記ＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されると、前記端末はステップ５０７に進行して受信されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐによって電力制御を行い通信を行う。すなわち、前記端末は前記サービング基地局の動作チャンネルにおける最大許容ＥＩＲＰを超えないように送信電力を制御して通信を行う。
【０１０９】
次いで、前記端末はステップ５０９に進行してＥＩＲＰ算出関連情報が変更されるかを確認する。すなわち、前記端末は端末の状況の変更によって前記ＥＩＲＰ算出に必要な情報が変更されるかを確認する。
【０１１０】
もし、前記ＥＩＲＰ算出に必要な情報が変更された場合、前記端末はステップ５１１に進行して変更された情報を前記サービング基地局に送信する。
【０１１１】
一方、前記ＥＩＲＰ算出に必要な情報が変更されない場合、前記端末はステップ５１３に進行して新たなＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されるかを確認する。この時、前記新たなＥＩＲＰ＿Ｃａｐは端末の状況の変更によって再算出されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐ又はＤＢサーバーのスペクトラム現況の変更によって再算出されたＥＩＲＰ＿Ｃａｐである。もし、前記新たなＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されない場合、前記端末はステップ５０９に戻る。
【０１１２】
一方、前記ＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されると、前記端末はステップ５１５に進行して前記新たなＥＩＲＰ＿Ｃａｐによって通信が可能であるかを判断する。すなわち、前記端末は前記新たなＥＩＲＰ＿Ｃａｐによって動作チャンネルにおける最大許容ＥＩＲＰを満たすように送信電力を決定した場合、前記サービング基地局との通信が可能であるかを判断する。例えば、前記端末は最大許容ＥＩＲＰを満たすように送信電力を決定した場合、要求されたエラー率を満たすかを判断する。もし、通信が可能であれば、前記端末は前記ステップ５０７に進行する。
【０１１３】
一方、通信が不可能な場合、前記端末はステップ５１７に進行して送信動作を停止する。すなわち、前記端末は上向きのストリーム型通信を中止し、下向きのストリーム型通信のみを行う。
【０１１４】
前記送信動作を停止した後、前記端末はステップ５１９に進行して制限時間内に新たなＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されるかを確認する。すなわち、前記端末はＤＢサーバーのスペクトラム現況の変更によって再算出された新たなＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されるかを確認する。もし、制限時間内に新たなＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信された場合、前記端末は前記ステップ５１５に戻って通信の可否を判断する。
【０１１５】
一方、制限時間内に新たなＥＩＲＰ＿Ｃａｐが受信されない場合、前記端末はステップ５２１に進行してサービング基地局との接続を解除する。そして、前記端末は前記ステップ５０１に戻って新たなサービング基地局を検索する。
【０１１６】
図９は、本発明の実施の形態による認知無線に基づく無線通信システムにおけるＤＢサーバーのブロック構成を示す図である。
【０１１７】
前記図９を参考すると、前記ＤＢサーバーは基地局通信機６０２、プロトコル処理器６０４、スペクトラム情報管理器６０６、リスト管理器６０８、ＥＩＲＰ計算機６１０、制御部６１２を含んで構成される。
【０１１８】
前記基地局通信機６０２は基地局と通信を行うためのインタフェースを提供する。すなわち、前記基地局通信機６０２は前記ＤＢサーバーと前記基地局との通信方式に応じて情報ビット列と送受信信号の間における変換機能を行う。但し、前記ＤＢサーバーと前記基地局の間の無線通信が行われる場合、前記基地局通信機６０２はアンテナを含む。
【０１１９】
前記プロトコル処理器６０４は前記ＤＢサーバーと前記基地局の間で使用されるプロトコルによってメッセージを生成及び解釈する。例えば、前記プロトコル処理器６０４は前記基地局から受信されるＤＥＶメッセージを解釈する。前記ＤＥＶメッセージは認知無線に基づく装置の活性化、非活性化又は情報変更を知らせるためのメッセージであり、ＥＩＲＰ情報を提供されようとする装置の識別情報を含み、動作スペクトラム範囲の情報、アンテナ関連情報のうち少なくとも１つを追加的に含むことができる。前記識別情報の形態は具体的な実施の形態によって異なり、例えば、装置の地理的位置情報、約束された形態の識別子、ＭＡＣアドレスなどを使うことができる。例えば、前記ＤＥＶメッセージは前記表３のように構成される。そして、前記ＤＢプロトコル処理器６０４は認知無線に基づく基地局に送信されるＥＩＲＰ情報を含むＥＩＲＰ＿Ｃａｐメッセージを解釈する。ここで前記ＥＩＲＰ＿Ｃａｐメッセージは１つの装置と対応し、装置の識別情報、チャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を含む。例えば、前記ＥＩＲＰ＿Ｃａｐメッセージは前記表２のように構成される。
【０１２０】
前記スペクトラム情報管理器６０６は免許を有するシステムの帯域スケジューリング情報を保存し、前記帯域スケジューリング情報を前記制御部６１２に提供する。すなわち、前記スペクトラム情報管理器６０６は何時、どの帯域のチャンネルが前記免許を有するシステムによって使用されるかを表す情報を管理する。また、前記スペクトラム情報管理器６０６は免許を有するシステムに関する地理的位置情報を保存している。
【０１２１】
前記リスト管理器６０８は認知無線に基づく基地局及び端末の登録リストを管理する。前記リスト管理器６０８は認知無線に基づく基地局から受信されるＤＥＶ＿ＲＥＧメッセージに応じてリストに装置を追加登録し、ＤＥＶ＿ＵＰＤメッセージに応じてリストに登録されている装置の情報を更新し、ＤＥＶ＿ＤＥＲＥＧメッセージに応じてリストに登録された装置を削除する。ここで、前記リストは装置の識別情報及び装置のＥＩＲＰ計算に必要な情報を含んで構成される。
【０１２２】
前記ＥＩＲＰ計算機６１０は認知無線に基づく装置のチャンネル別最大許容ＥＩＲＰを算出する。言い換えると、前記ＥＩＲＰ計算機６１０は前記装置の地理的位置、アンテナ関連情報を利用して、免許を有するシステムへの干渉を防止するように前記空きチャンネル別最大許容ＥＩＲＰを計算する。この時、前記ＥＩＲＰ計算機６１０は現在動作中の認知無線に基づく装置の地理的位置及び送信電力情報を管理しており、複数の装置による干渉の合計を考慮して最大許容ＥＩＲＰを計算する。
【０１２３】
前記制御部６１２前記ＤＢサーバーの全般的な動作を制御する。すなわち、前記制御部６１２は他のブロックの動作に必要な情報を提供し、前記他のブロックの動作を制御する。例えば、前記制御部６１２は前記ＥＩＲＰ計算機６１０にＥＩＲＰ情報を必要とする装置の地理的位置情報、免許を有するシステムに関する地理的位置情報、免許を有するシステムのスケジューリング情報を提供し、前記プロトコル処理器６０４に前記ＥＩＲＰ計算機６１０によって算出されたチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ値を提供する。
【０１２４】
この時、前記制御部６１２は次のようなイベントの発生によって前記ＥＩＲＰ計算機６１０にＥＩＲＰ算出を指示する。第１、ＤＥＶ＿ＲＥＧメッセージを受信した時、前記制御部６１２は前記ＤＥＶ＿ＲＥＧメッセージに含まれた装置のＥＩＲＰ算出関連情報を前記ＥＩＲＰ計算機６１０及び前記リスト管理器６０８に提供する。これにより、前記ＥＩＲＰ計算機６１０は前記装置のチャンネル別最大許容ＥＩＲＰを算出し、前記リスト管理器６０８はリストに前記装置の情報を追加登録する。第２、ＤＥＶ＿ＵＰＤメッセージを受信した時、前記制御部６１２は前記ＤＥＶ＿ＵＰＤメッセージに含まれた装置のＥＩＲＰ算出関連情報を前記ＥＩＲＰ計算機６１０及び前記リスト管理器６０８に提供する。これにより、前記ＥＩＲＰ計算機６１０は前記装置のチャンネル別最大許容ＥＩＲＰを再算出し、前記リスト管理器６０８はリストに登録された前記装置の情報を更新する。第３、免許を有するシステムのスペクトラム現況が変更された時、前記制御部６１２は前記リスト管理器６０８に保存された装置の情報を前記ＥＩＲＰ計算機６１０に提供する。これにより、前記ＥＩＲＰ計算機６１０は前記装置の各々のチャンネル別最大許容ＥＩＲＰを再算出する。
【０１２５】
そして、上述のようにチャンネル別最大許容ＥＩＲＰが算出又は再算出されると、前記制御部６１２は算出又は再算出されたＥＩＲＰ情報を前記プロトコル処理器６０４に提供する。これにより、前記プロトコル処理器６０４は提供されたＥＩＲＰ情報を含むＥＩＲＰ＿Ｃａｐメッセージを生成し、前記基地局通信機６０２は前記ＥＩＲＰ＿Ｃａｐメッセージを基地局に送信する。但し、ＤＥＶ＿ＵＰＤメッセージによってＥＩＲＰ情報が再算出された場合、前記制御部６０２は再算出されたＥＩＲＰ情報と以前のＥＩＲＰ情報を比較し、比較した結果、二つのＥＩＲＰ情報が同じである場合、送信しないと判断する。また、ＤＥＶ＿ＤＥＲＥＧメッセージを受信した時、前記制御部６１２は前記ＤＥＶ＿ＤＥＲＥＧメッセージに含まれた装置の識別情報を前記リスト管理器６０８に提供し、前記リスト管理器６０８はリストから前記装置の情報を削除する。
【０１２６】
図１０は、本発明の実施の形態による認知無線に基づく無線通信システムにおける基地局のブロック構成を示す図である。
【０１２７】
前記図１０を参考すると、前記基地局はＤＢ通信機７０２、ＤＢプロトコル処理器７０４、スペクトラムセンサ７０６、動作チャンネル管理器７０８、メッセージ処理器７１０、データバッファ７１２、無線通信器７１４、制御部７１６を含んで構成される。
【０１２８】
前記ＤＢ通信機７０２はＤＢサーバーと通信を行うためのインタフェースを提供する。すなわち、前記ＤＢ通信機７０２は前記基地局と前記ＤＢサーバーとの通信方式によって情報ビット列と物理的信号の間における変換機能を行う。但し、前記基地局と前記ＤＢサーバーの間で無線通信が行われる場合、前記ＤＢ通信機７０２はアンテナを含む。
【０１２９】
前記ＤＢプロトコル処理器７０４は前記基地局と前記ＤＢサーバーの間で使用されるプロトコルによってメッセージを生成及び解釈する。例えば、前記ＤＢプロトコル処理器７０４はＤＢサーバーにセル内装置の活性化、非活性化又は情報変更を知らせるためのＤＥＶメッセージを生成する。ここで、前記ＤＥＶメッセージは前記ＥＩＲＰ情報を提供されようとする装置の識別情報を含み、動作スペクトラム範囲情報、アンテナ関連情報のうち少なくとも１つを追加的に含むことができる。前記識別情報の形態は具体的な実施の形態によって異なり、例えば、装置の地理的位置情報、約束された形態の識別子、ＭＡＣアドレスなどを使うことができる。例えば、前記ＤＥＶメッセージは前記表３のように構成される。そして、前記ＤＢプロトコル処理器７０４はＤＢサーバーから受信されたＥＩＲＰ情報を含むＥＩＲＰ＿Ｃａｐメッセージを解釈する。ここで、前記ＥＩＲＰ＿Ｃａｐメッセージは装置の識別情報、チャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を含む。例えば、前記ＥＩＲＰ＿Ｃａｐメッセージは前記表２のように構成される。
【０１３０】
前記スペクトラムセンサ７０６は接近可能な全ての帯域で免許を有するシステムの信号が感知されるかを確認する。そして、前記スペクトラムセンサ７０６は感知結果を前記動作チャンネル管理器７０８に知らせる。前記動作チャンネル管理器７０８は前記スペクトラムセンサ７０６による感知結果及びＤＢサーバーから提供されるＥＩＲＰ情報を保存し、保存された情報を利用して動作チャンネルを選択する。
【０１３１】
前記メッセージ処理器７１０はセル内の端末と交換される制御メッセージを生成及び解釈する。例えば、前記メッセージ処理器７１０は端末の初期接続手順のために互いに約束されたメッセージを生成及び解釈し、前記端末に資源割り当て情報を知らせるためのマップ（ＭＡＰ）メッセージを生成する。また、前記メッセージ処理器７１０は端末にチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を伝達するためのメッセージを生成する。
【０１３２】
前記データバッファ７１２は前記端末と交換されるデータを一時保存し、前記制御部７１６の制御に応じて保存されたデータを出力する。前記無線通信器７１４は前記端末との通信を行うためのインタフェースを提供する。例えば、前記無線通信器７１４は送信ビット列を符号化及び変調することで複素シンボル（ｃｏｍｐｌｅｘ  ｓｙｍｂｏｌ）に変換する。そして、前記無線通信器７１４は前記複素シンボルを副搬送波にマッピングし、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算を介して時間領域信号に変換した後、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）を挿入することで、基底帯域ＯＦＤＭシンボルを構成する。この後、前記無線通信器７１４は前記基底帯域ＯＦＤＭシンボルを動作チャンネルのＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯域信号に変換した後、アンテナを介して送信する。
【０１３３】
前記制御部７１６は前記基地局の全般的な動作を制御する。すなわち、前記制御部７１６は他のブロックの動作に必要な情報を提供し、前記他のブロックの動作を制御する。例えば、前記制御部７１６はセル内の端末との通信のために動作チャンネル帯域に対応するＲＦ信号を生成するように前記無線通信器７１４を制御する。また、前記制御部７１６はチャンネル別最大許容ＥＩＲＰを参考して動作チャンネルでの送信電力を決定する。すなわち、前記制御部７１６は動作チャンネルでの最大許容ＥＩＲＰを超えないように送信電力を決定する。
【０１３４】
特に、前記制御部７１６は前記ＤＢサーバーにリスト管理のための情報及びＥＩＲＰ算出のための情報を提供する機能を制御する。
【０１３５】
基地局を初期化する際、前記制御部７１６は基地局のＥＩＲＰ算出関連情報を前記ＤＢプロトコル処理器７０４に提供する。また、端末の接続要請がある時、端末のＥＩＲＰ算出関連情報が受信されると、前記制御部７１６は前記端末のＥＩＲＰ算出関連情報を前記ＤＢプロトコル処理器７０４に提供する。これにより、前記ＤＢプロトコル処理器７０４は基地局又は端末の情報を含むＤＥＶ＿ＲＥＧメッセージを生成し、前記ＤＢ通信機７０２は前記ＤＥＶ＿ＲＥＧメッセージを前記ＤＢサーバーに送信する。そして、端末から更新されたＥＩＲＰ算出関連情報が受信されると、前記制御部７１６は前記更新されたＥＩＲＰ算出関連情報を前記ＤＢプロトコル処理器７０４に提供する。これにより、前記ＤＢプロトコル処理器７０４は端末の更新された情報を含むＤＥＶ＿ＵＰＤメッセージを生成し、前記ＤＢ通信機７０２は前記ＤＥＶ＿ＵＰＤメッセージを前記ＤＢサーバーに送信する。また、端末の接続解除又は通信中断が発生した時、前記制御部７１６は前記端末の接続解除又は通信中断を前記ＤＢプロトコル処理器７０４に知らせる。これにより、前記ＤＢプロトコル処理器７０４は端末の識別情報を含むＤＥＶ＿ＤＥＲＥＧメッセージを生成し、前記ＤＢ通信機７０２は前記ＤＥＶ＿ＤＥＲＥＧメッセージを前記ＤＢサーバーに送信する。
【０１３６】
そして、前記ＤＢサーバーから端末に対するＥＩＲＰ情報を受信した時、前記制御部７１６は前記ＥＩＲＰ情報を端末に送信する機能を制御する。
【０１３７】
但し、前記端末に対するＥＩＲＰ情報を送信する前に、前記制御部７１６は受信された端末に対するＥＩＲＰ情報を用いて現在の動作チャンネルで前記端末の信号送信が可能であるかを確認する。すなわち、前記制御部７１６は前記端末が前記新たなＥＩＲＰ＿Ｃａｐによって動作チャンネルでの最大許容ＥＩＲＰを満たす送信電力を決定した場合、通信が可能であるかを判断する。例えば、前記制御部７１６は最大許容ＥＩＲＰを満たすように決定された送信電力が最下のＭＣＳに求められる送信電力より低い場合、通信が不可能であると判断する。
【０１３８】
もし、現在の動作チャンネルで前記端末の信号送信が可能であれば、前記制御部７１６は前記端末に対するＥＩＲＰ情報を前記端末に送信するように制御する。一方、現在の動作チャンネルで前記端末の信号送信が不可能な場合、前記制御部７１６は前記端末の信号送信が可能になるように動作チャンネルを変更できるかを判断する。すなわち、前記制御部７１６は前記動作チャンネル管理器７０８を介して現在の動作チャンネル以外に動作チャンネルとして使用可能な他のバックアップチャンネルがあるかを確認し、使用可能なバックアップチャンネルのうち前記端末の信号送信が可能なチャンネルが存在するかを判断する。判断の結果、動作チャンネルの変更が可能であれば、前記制御部７１６は動作チャンネルを変更し、動作チャンネルの変更が不可能な場合、前記制御部７１６は前記端末の接続を拒否するか又は接続を解除する。すなわち、前記ＥＩＲＰ情報が端末の接続要請によるＤＥＶ＿ＲＥＧメッセージによって提供されたものであれば、端末の接続拒否が判断され、前記ＥＩＲＰ情報がスペクトラム現況の変更によって提供されたもの又は端末の情報変更によるＤＥＶ＿ＵＰＤメッセージによって提供されたものであれば、端末の接続解除が判断される。
【０１３９】
また、基地局に対するＥＩＲＰ情報を受信した時、前記制御部７１６は現在の動作チャンネルで前記基地局の信号送信が可能であるかを確認する。もし、現在の動作チャンネルで前記基地局の信号送信が可能な場合、前記制御部７１６は受信されたＥＩＲＰ情報によって通信を行う。一方、現在の動作チャンネルで前記基地局の信号送信が不可能な場合、前記制御部７１６は前記基地局の信号送信が可能になるように動作チャンネルを変更できるかを判断する。すなわち、前記制御部７１６は前記動作チャンネル管理器７０８を介して現在の動作チャンネル以外に動作チャンネルとして使用可能な他のバックアップチャンネルがあるかを確認し、使用可能なバックアップチャンネルのうち前記基地局の信号送信が可能なチャンネルが存在するかを判断する。判断の結果、動作チャンネルの変更が可能であれば、前記制御部７１６は動作チャンネルを変更し、動作チャンネルの変更が不可能な場合、前記制御部７１６は通信を終了することを判断する。
【０１４０】
図１１は、本発明の実施の形態による認知無線に基づく無線通信システムにおける端末のブロック構成を示す図である。
【０１４１】
前記図１１を参考すると、前記端末はスペクトラムセンサ８０２、無線通信器８０４、メッセージ処理器８０６、データバッファ８０８、情報変更監視器８１０、制御部８１２を含んで構成される。
【０１４２】
前記スペクトラムセンサ８０２は接近可能な全ての帯域で免許を有するシステムの信号が感知されるかを確認する。そして、前記スペクトラムセンサ８０２は感知結果を前記制御部８１２に知らせる。
【０１４３】
前記無線通信器８０４は前記端末との通信を行うためのインタフェースを提供する。例えば、前記無線通信器８０４は送信ビット列を符号化及び変調することによって複素シンボルに変換する。そして、前記無線通信器８０４は前記複素シンボルを副搬送波にマッピングし、ＩＦＦＴ演算を介して時間領域信号に変換した後、ＣＰを挿入することで、基底帯域ＯＦＤＭシンボルを構成する。この後、前記無線通信器８０４は前記基底帯域ＯＦＤＭシンボルを動作チャンネルのＲＦ帯域信号に変換した後、アンテナを介して送信する。この時、前記無線通信期８０４は最大許容ＥＩＲＰを超えないように送信電力を制御する。
【０１４４】
前記メッセージ処理器８０６は基地局と交換される制御メッセージを生成及び解釈する。例えば、前記メッセージ処理器８１０は端末の初期接続手順のために互いに約束されたメッセージを生成及び解釈し、前記資源割り当て情報を含むマップメッセージを解釈する。特に、初期接続を要請する時、前記メッセージ処理器８１０はＥＩＲＰ算出関連情報を含むメッセージを生成する。また、前記メッセージ処理器８１０は基地局から受信されるチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を含むメッセージを解釈する。前記データバッファ８０８は前記基地局と交換されるデータを一時保存し、前記制御部８１２の制御によって保存されたデータを出力する。
【０１４５】
前記情報変更監視器８１６は端末のＥＩＲＰ算出関連情報が変更されるかを監視する。すなわち、前記ＥＩＲＰ算出関連情報はアンテナの物理的変更、すなわち、アンテナの高さ、アンテナの方向、アンテナの入れ替え、基地局の位置変更などを監視する。端末のＥＩＲＰ算出関連情報が変更されると、前記情報変更監視器８１６は変更された情報を前記制御部８１２に提供する。
【０１４６】
前記制御部８１２は前記基地局の全般的な動作を制御する。すなわち、前記制御部８１２は他のブロックの動作に必要な情報を提供し、前記他のブロックの動作を制御する。例えば、前記制御部８１２は基地局との通信のために基底帯域信号を動作チャンネル帯域に対応するＲＦ信号に上向き変換するように前記無線通信器８０４を制御する。また、前記制御部８１２はチャンネル別最大許容ＥＩＲＰ情報を参考して動作チャンネルでの送信電力を決定する。すなわち、前記制御部８１２は動作チャンネルでの最大許容ＥＩＲＰを超えないように送信電力を決定する。
【０１４７】
また、前記情報変更監視器８１０によって端末のＥＩＲＰ算出関連情報の変更を認知すると、前記制御部８１２は変更されたＥＩＲＰ算出関連情報を前記メッセージ処理器８０６に提供する。これにより、前記メッセージ処理器８０６は前記変更されたＥＩＲＰ算出関連情報を基地局に知らせるためのメッセージを生成し、前記無線通信器８０４は前記メッセージを送信する。この後、新たなＥＩＲＰ情報が受信されると、前記制御部８１２は新たなＥＩＲＰ情報によって通信が可能であるかを判断する。すなわち、前記制御部８１２は前記新たなＥＩＲＰ情報によって動作チャンネルでの最大許容ＥＩＲＰを満たすように送信電力を決定した場合、前記サービング基地局との通信が可能であるかを判断する。判断の結果、通信が不可能な場合、前記制御部８１２は上向きのストリーム型通信を中止する。そして、制限時間内に新たなＥＩＲＰ情報又は動作チャンネル変更通知が受信されない場合、前記制御部８１２は基地局との接続を解除し、他の基地局への接続を試みる。しかし、制限時間内に新たなＥＩＲＰ情報又は動作チャンネル変更通知が受信されると、前記制御部８１２は再び通信の可否を判断する。
【０１４８】
前記図１乃至前記図１１に基づいて説明した実施の形態において、ＤＢサーバーはチャンネル別最大許容ＥＩＲＰを算出及び提供し、認知無線に基づく基地局及び端末は前記ＥＩＲＰによって送信電力を制御する。ここで、前記ＤＢサーバーがチャンネル別最大許容ＥＩＲＰを提供するというのは一つの実施の形態である。従って、他の実施の形態によれば、前記ＤＢサーバーは送信電力の決定に使用される他の形態の情報を算出及び提供する。例えば、前記ＤＢサーバーが各装置のチャンネル別送信電力を直接計算して、これを提供する。前記ＤＢサーバーが送信電力情報を提供する場合にも、ＥＩＲＰ情報を提供する場合と同じように、前記送信電力情報の表現形式は本発明の具体的な実施の形態によって異なる。例えば、前記送信電力情報はチャンネル別最大許容送信電力のアナログ値、各チャンネルでの動作可否を指示する二進数の値、各チャンネルでの動作可否及び特定の送信電力値を表す識別値のうち一つの形態に表すことができる。
【０１４９】
認知無線に基づく無線通信システムで免許を有するシステムの帯域スケジューリング情報を有するＤＢを利用することによって、免許を有するシステムの正確なチャンネル使用有無を判断することができる。特に、ＤＢのチャンネル状況情報が免許を有するシステムによるスペクトラム現況の変化に応じて自動的にチャンネル状況を知らせることで、認知無線に基づく無線通信システムはチャンネル状況の変化をより正確に認知することができる。
【０１５０】
一方、本発明の詳細な説明では具体的な実施の形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内で様々な変形が可能であることは勿論である。従って、本発明の範囲は説明された実施の形態に限定して決められてはならず、後述する特許請求の範囲のみならずこの特許請求の範囲と均等なものによって決められるべきである。
【符号の説明】
【０１５１】
１１０  基地局
１２０  ＣＰＥ
１３０  ＤＢサーバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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